動(dòng)物能量代謝監(jiān)測系統(tǒng)是用于實(shí)時(shí)、連續(xù)地監(jiān)測實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的能量消耗、行為活動(dòng)和生理狀態(tài)，廣泛應(yīng)用于營養(yǎng)學(xué)、肥胖癥、糖尿病、心血管疾病等內(nèi)分泌與代謝相關(guān)性疾病的研究，以及運(yùn)動(dòng)學(xué)、生理學(xué)等其他生命科學(xué)領(lǐng)域。例如，在肥胖研究中，通過監(jiān)測不同飲食模式下動(dòng)物的RER值變化，可以揭示肥胖對胰島素抵抗和脂肪肝的影響。
一、動(dòng)物能量代謝監(jiān)測系統(tǒng)的主要功能模塊
1.能量代謝監(jiān)測模塊：采用質(zhì)量流量控制技術(shù)，測量實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的氧氣消耗量、二氧化碳產(chǎn)生量及熱量，通過呼吸熵(RER)評估能量代謝途徑。
2.自主活動(dòng)監(jiān)測模塊：利用紅外光電池技術(shù)進(jìn)行一維、二維和三維監(jiān)測，記錄動(dòng)物的活動(dòng)度和步態(tài)。
3.進(jìn)食飲水監(jiān)測模塊：提供懸掛式金屬網(wǎng)孔的食物供給方式和標(biāo)準(zhǔn)水瓶，記錄食物和水的消耗量，減少食物浪費(fèi)。
4.呼吸頻率檢測模塊：通過非侵入式方法監(jiān)測動(dòng)物的呼吸頻率。
5.睡眠分析模塊：探測并分析動(dòng)物的睡眠回合數(shù)、平均睡眠長度、總睡眠時(shí)間等。
6.環(huán)境控制模塊：監(jiān)測和控制飼養(yǎng)環(huán)境的溫度、濕度和照明條件。
7.體溫及心率遙測模塊：全植入式技術(shù)，長時(shí)間同時(shí)遙測清醒自由活動(dòng)動(dòng)物的體溫和心率。
二、動(dòng)物能量代謝監(jiān)測系統(tǒng)的特點(diǎn)：
1.高精度傳感器：如氧氣測量使用優(yōu)質(zhì)氧化鋯高速傳感器，二氧化碳測量使用單束無彌散紅外傳感器，檢測精度可達(dá)0.001%。
2.數(shù)據(jù)歸一化處理：所有氣體交換評估的測量數(shù)據(jù)歸一化到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓STP條件下，不受溫度和氣壓的影響。
3.模塊化設(shè)計(jì)：系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，方便擴(kuò)展和升級，可同時(shí)對多個(gè)動(dòng)物進(jìn)行多參數(shù)監(jiān)測。
4.自動(dòng)化運(yùn)行：系統(tǒng)能夠全自動(dòng)運(yùn)行數(shù)天，食物可以在過程中補(bǔ)充而不需要重新啟動(dòng)系統(tǒng)，大大減少了人工干預(yù)。
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